Устройство для измерения параметров масс-спектров

Устройство для измерения параметров масс-спектров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

651239 триггером, и блоком совпадения, например схемой "И". Прн этом один иэ выходов измерителя номера массы соединен с одним иэ входов измерителя амплитудь| пика массы, другой выход измерителя номера массы соединен с одним из входов блока разрешения измерения амплитуды пика массы, второй вход которого соединен с выходом устройства индикации и со вторым входом измерителя амплитуды пика. Выход блока разрешения амплитуды пика соединен с одним из входов блока совпадения и одним из входов измерителя номера массы, второй вход блока совпадения соединен с другим выходом измерителя амплитуды пика массы. Третий вход блока совпадения соединен с выходом синхронизируюп.его генератора, а выход блока сэвпздения со входом измерителя амплитуды пика массы, Кроме того, в устройстве для измерения параметров масс-спектров измеритель номера массы содержит схему

"И, и - разрядный счетчик, схему аналого-цифрового сравнения (AUC), схему сравнения, m — разрядный регистр, двоично-десятичный счетчик и делитель частоты. При этом один из входов схемы "И" соединен с выходом синхронизирующего генератора, другой вход схемы "И" соединен с выходом схемы АПС, выход схемы

"И соединен со входами л — раз рядного счетчика и делителя частоты.

Выходы разрядов n — - разрядного счетчика соединены с цифровыми входами схемы AUC, аналоговый вход которой соединен с источником сигнала Они, пропорционального номеру массы. Выходы делителя частоты ("(") соединены со входами устройства индикации, а выход делителя частоты соединен со входом двоично-десятичного счетчика. Выхо« ды разрядов счетчика соединены с другими входами устройства индикации, входами кода одного числа схемы сравнения и входами >т - разрядного регистра, выходы которого соединены со входами кода другого "числа схемы сравнения, Выход последней соединен с одним иэ входов блока разрешения иэ мерения амплитуды пика массы, выход которого соединен со входом записи mq — разряднэгэ регистра. Выход ) " делителя частэты с?эдннэн

ЗО

4О

55 с одним из ВхОдОВ измеркг! .ля ампли» туды пика.

Измеритель амплитуды пика массы содержит схему аналого-цнфрэвэгэ преэбразэвания (АЦП), дополнительную схему сравнения,п - разрядный регистр, триггер и схему ИЛИ". При этом аналоговый вход схемы AUIl соединен с источником сигнала спектра масс

g., цифровой вход схемы АЦП соединен с выходом блока совпадения, цифровые выходы схемы AUH сэединены со вхэдамя кода одного числа дополнительной схемы сравнения. Входы кэда другого числа схемы сравнения соединены сэ входами устройства индикации и выходами rnid- разрядного регистра, входы которого соединены с цифровыми выходами схемы AU|i, а вход записи соединен с одним из выходов дэпэлнительнэй схе мы сравнения, другой выход кэтэрэй соединен с одним из входов схемы ИЛИ".

Другой. вход схемы ИЛИ соединен с выходом ъ " делителя частэты, выхэд схемы "ИЛИ соединен с установочным входом триггера, вход сброса которого сэедиьен с выходом устройства индикации. Единичный выход триггера спедннен с третьим входом блэка совпадения, а нулевэй выход триггера — с одним из вхэдэв устройства индика.ции.

На фиг. 1 предс явлена укрупненная структурная схема устройства для измерения параметров масс-спектров, содержащая измеритель 1 номера массы, измеритель 2 амплитуды пика массы, синхрэнизирующий генератор 3, устрэйствэ индикации 4, блэк 5 разрешения измерения амплитуды пик массы и блок сэвпадения 6.

На фиг. 2 показана пэдрэбная структурная схема устройства для измерения параметрэв масс-спектров, содержащая синхрэнизирующий генератор 3, блэк сэвпадения 6, блэк 5 разрешения измерения а.амплитуды пика массы, устройство индикации 4, схему

AUC 7, делитель част )гы 8, двэичнодесятичный счетчик 9, rn4- разрядный регистр 10, схему сравнения 11, схему ALIA 12, rnid разрядный регистр

13, дополнительную схему сравнения

14, схему ИЛИ 15, триггер 16, схему

«И" 17, И - разрядный счетчик 18.

На фиг. 3 предсгавлены эпюры напряжений в узловых гэчках устройства измерения параметров масс-спек65 1 239 уровня, то на единицу увеличивается содержимое двоично-десятичного счетчика

9.

Схеме сравнения 11, необходимая для определения изменения номера массы по сравнению с предыпушим измерением, сравнивает новое содержимое счетчика

9 с содержимым м4 — разрядного регистра 10 и, если код, записанный в счетчике 9, больше кода в регистре

10, схема сравнения 11 выдает сигнал на блок 5 разрешения изменения амплитуды пика массы, сигнал с выхода которого запишет в регистр 10 коп нового значения номера массы и разрешит прохождение импульсов от синхронизируюшего генератора 3 на измеритель

2 амплитуды через блок совпадения 6.

Схема АЦП 12 поп действием этих импульсов производит преобразование электрического аналогового сигнала

55 тров: а - электрический сигнал Он 4, пропорциональный номеру масс; б— сигнал спектра масс О и(показан олин пик j — и массы); в — сигнал не выходе " (делителя частоты; сигнал на выходе = делителя часто ты; 3 — сигнал на выходе " ) делителя частоты; е - сигнал на выходе блока разрешения измерения емплитупы пика массы; ж — сигнал на выходе дополнительного триггера; и — сигнал сброса.

Предложенное устройство для измерения параметров масс-спектров работает следующим образом.

Пусть в некоторый произвольный момент времени блок 5 разрешения измерения амплитуды пика массы (см. фиг. 2) и триггер 16 приведены в нулевое состояние. При этом измеритель

2 амплитуды пика не работает, тек как на первом входе блока совпадения

6 присутствует запрещающий сигнал с выхода блока 5 разрешения измерения амплитуды пика массы. Схема AUC 7 производит сравнение кода, записанного в n — разрядном счетчике 18, с аналоговым сигналом Он и . Если код счетчика 18 больше напряжения

Оил, на входе схемы И 17 присутств,ет запрещающий сигнал, в противном случае — разрешающий сигнал.

Это позволяет синхронизируюшему генератору 3 ув еличить на единицу содержимое счетчике 1 8 и делителя частоты 8. Если на выходе - делителя частоты появляется сигнал высокого

?0

ЭО

6 спектра месс U (сч. график О но фиг. 3) в код, значение котор н о сравнивается в дополнительной схем сравнения 14 с КОЦО «, храняшил1ся t3

fBq — в разрядном регистре 13. l."cëè коп, хранящийся в регистре 13, меньше или равен коду на выходе схемы АПП 12, тогда в регистр 13 заносится по сигналу дополнительной схемы сравнения

14 новое значение кода и производится новое измерение. Если же при сравнении код регистра 13 окажется больше кода с выхода AUll 12, тогда через схему "ИЛИ 15 взводится триггер

16, запрешаюший прохождение импульсов от задающего генератора 3 через блок совпадения 6 и разрешающий работу цифрового устройства индикации 4, осуществляющего преобразование параллельного двоичного кода амплитуды пика в двоично-песятичный, дешифрируюшего кодовые сигналы и высвечивающего после дешифрации численные значения амплитуды и номера массы измеренного пика спектра масс с помощью семисегментных индикаторов.

После окончания работы устройство индикации 4 сигнал с его выхода устанавливает в исходное состояние блок 5 разрешения измерения амплитуды пика массы и триггер 16. Далее цикл измерений повторяется для слопуюшего нового найденного значения номера массы, соответствующего очередному пику в спектре масс.

Если измеритель амплитуды пика не найден вершины пика массы (это будет в тех случаях, когда пик равен нулю или выходит за пределы максимального измеряемого значения), командой по прекращению поиска вершины пика будет сигнал с выхода . " > делителя частоты 8. Этот сигнал говорит о том, что середина пика мессы (точнее, его максимум) пройдена и пика не следует ожидать (см. графики фиг. 3). Точность измерений, производимых предложенным устройством для измерения параметров масс-спектров, тем выше, чем выше частота опроса (т. е. частота генератора 3) и чем выше разрядность AUD 12 и АПС 7, и не зависит от того, постоянна или изменяется Длительность пиков в спектре масс, как это имеет место в прототипе.

Использование предложенного устройства в масс-спектрометрах позволит

651239 существенно (в 5 — 10 раз) поднятьточность измерения параметров масс-спектров, представляя его в цифровой форме, что позволяет вводить этн данные также в ЭВМ. 5

Формула изобретения

1, Устройство для измерения параметров масс-спектров, содержащее измеритель номера массы, вход которого соединен с источником электрического сигнала, пропорционального номеру массы, чзмеритель амплитуды пика массы, вход которого соединен с источником сигнала спектра масс, синхрониэирующий генератор и устройство индикации, соединенное с выходами измеоителей номера и амплитуды пика массы, отличающееся тем,что, с целью повышения точности и надежности измерения, оно снабжено блоком разрешения измерения амплитуды пика массы, например, триггером, и блоком совпадения, например схемой "И", причем один из выходов измерителя номе» ра массы соединен с одним из входов измерителя амплитуды пика массы, другой выход измерителя номера массы соединен с одним иэ входов блока разрешения измерения амплитуды пика массы, второй вход которого соединен с выходом устройства индикации и со вторым .входом измерителя амплитуды пика, выход блока разрешения измерения амплитуды .пика соединен с одним из входов блока совпадения и одним из входов измерителя номера массы, второй вход блока совпадения соединен с другим выходом измерителя амплитуды пика массы, третий вход блока совпадения соединен с выходом синхроинзирующего генератора, а выход блока совпадения соединен со входом измерителя амплитуды пика массы.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель номера массы содержит схему И

n — разрядный счетчик, схему аналогоцифрового сравнения (АЦС), схему сравнения, Yrl1 -разрядный регистр, двоично-десятичный счетчик и делитель частоты, причем один иэ входов схемы И соединен с выходом синхронизнрующего генератора, другой вход схемы И соединен с выходом схемы AUC, выход

55 схемы И соединен с входами л — разрядного счетчика и делителя частоты, выходы разрядов fl — разрядного счет чика соединены с цифровыми входами схемы AIIC, аналоговый вход которой соединен с источником сигнала, пропорционального номеру массы, выходы (О, =-, () делителя частоты соединены со входами устройства индикации, выход > делителя частоты соединен с одним из входов из мерителя амплитуды пика массы, а вы» ход " (со входом двоично-десятичного счетчика, выходы разрядов которого соединены с другими входами устройства индикации, входами кода одного числа схемы сравнения и входами ги4 — разрядного регистра, выходы которого соединены со входами кода л цругого числа схемы сравнения, выход которой соединен с одним нз входов блока разрешения измерения амплитуцы пика массы, выхоц которого соецинен со вхоцом записи в,1- разряцного регистра.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т— личаюшееся тем,чтоизмернтель амплитуцы пика массы содержитт схему аналого-цифрового преобразования (АЦП), цополнительную схему сравнения, mz- разряцный регистр, триггер и сйему "ИЛИ", причем аналоговый вход схемы АЦП соединен с источником сигнала спектра масс, цифровой вход схемы АЕ!П соединен с выходом блока совпадения, цифровые выходы схемы ALIA соединены со входами кода одного числа дополнительной схемы сравнения, входы кода другого числа которой соединены со входами устройства индикации и выходами tnt - разрядного регистра, входы которого соединены с цифровыми выходами схемы АЦП, а вход записи соединен с одним нэ выходов дополнительной схемы сравнения, другой выход которой соединен с одним из входов схемы ИЛИ", другой вход которой соединен с выходом о делителя частоты, выход схемы ИЛИ соединен с установочным входом триггера, вход сброса которого соединен с выходом устройства индикации, единичный выход триггера соединен с третьим входом блока совпадения, а нулевой вы« ход триггера - с одним иэ входов устройства индикации.

Источники инфо 64аиии, принятые во виимаиие при экслертизе

1. Волхов Ю. A. и Бродский E. C., Лукашенко И. N. Приборь и техника

651239 10 эксперимента, 1975, М 2, с. 176180, 2. Средства контроля и регулирования (Q Xи лця 1 9 (5 с. 100-103.

/ / / / //

651239

Составитель Н. Алимова

Редактор Т. Орловская «Техред С. Мигай Корректор А. Кравченко

Заказ 795/40 Тираж 1089 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4